izpis_h1_title_alt

Razširitveno vezje za razvojno ploščo MiniZed
ID HEGEDIČ, TOMAŽ (Avtor), ID Trost, Andrej (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (4,63 MB)
MD5: 5B5793FDF2F4D1B0D16268F19E33D418

Izvleček
Cilj projekta, ki ga to delo opisuje, je bil ustvarjanje razširitvene plošče za razvojno okolje MiniZed, ki bi uporabniku omogočala širše možnosti za interakcijo s programom, ki teče na procesorju plošče. MiniZed je primarno namenjen kot izobraževalni pripomoček, pri katerem se uporabnik seznami z programirljivo logiko in njeno komunikacijo z drugimi napravami. MiniZed sam po sebi nima širokega nabora možnosti sprejemanja vnosa in oddajanja informacij brez posebnih zunanjih naprav ali programov. Razširitvena plošča doda sistemu tipke in stikala za vnos podatkov v program, ter svetleče diode in zvočnik za oddajanje informacij. Razširitvena plošča ima tudi priklop za zunanji zaslon, ki je znan večini uporabnikov in omogoča, da se naprava lahko priključi na večino modernih računalniških zaslonov. Prav tako je na voljo splošno razširjen priklop za slušalke, ki omogoča uporabniku, da ob uporabi ne moti okolice s predvajanjem zvoka. Delo se začne z opisom samega sistema MiniZed. Na hitro opiše funkcije, ki jih ponuja, ter opiše tokovne in napetostne omejitve komponent in priklopov, ki jih je potrebno upoštevati pri izdelavi zunanjih naprav, da te ne poškodujejo sistema. V naslednjem poglavju je opisan postopek načrtovanja in izdelave tiskanega vezja, ki tvori razširitveno ploščo. V to so zajete funkcije razširitvene plošče in razlogi za njihovo implementacijo, opis posameznih delov plošče, razloge za izbiro posameznih električnih komponent ki tvorijo vezje, postopek izdelave datotek s programom Altium Designer za tisk vezja in končno sestavljanje in električno testiranje produkta. Delo nato preide na opis kode za programirljivo logiko sistema MiniZed, ki je napisana v jeziku VHDL. Programirljiva logika skrbi, da razširitvena plošča in njene komponente prejemajo pravilne signale za nemoteno delovanje. Koda je sestavljena iz več medsebojno povezanih blokov, vsak je posebej opisan. V tem poglavju so tudi opisani deli standardov I2C in VGA, njihova izvedba v kodi ter kako ju razširitvena plošča uporablja. V naslednjem poglavju je opisana izdelava kode v jeziku C, ki teče na mikroprocesorju plošče MiniZed. Program služi kot predstavitev zmogljivosti razširitvene plošče in da uporabniku hiter vpogled v funkcije, ki jih ponuja. Opisano je delovanje programa, kako se ga upravlja in kaj vsak podprogram prikaže. Zadnje poglavje še opiše nekatere funkcije razširitvene plošče, ki so bile načrtovane in opuščene zaradi različnih razlogov, ter predlaga, kako bi lahko bile dodane v nadaljnjih nadgradnjah plošče. Delo vsebuje tudi dodatek, ki podrobno opisuje, kako lahko uporabnik pridobi kodo, jo naloži na ploščo in uporablja. Prav tako vsebuje nasvete, kako in kje lahko uporabnik preuredi kodo, da se delovanje določenih funkcij razširitvene plošče spremeni. Razširitvena plošča razvita tekom tega projekta, skupaj s ploščo MiniZed cenovno ugoden pripomoček za učenje programiranja programirljive logike za novince in delno izkušene uporabnike. Ker sta k njej priloženi že tako koda za programirljivo logiko kot za program, lahko uporabnik gradi na že obstoječih primerih in hitreje dobi povratne informacije o delovanju svojega dela.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:MiniZed, razširitvena plošča, razvojna plošča, FPGA, programirljiva logika, VHDL, VGA krmilnik, PWM, grafični spomin, večbarvna dioda, Zynq, I2C, predstavitveni program, strojni pomnilnik
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2021
PID:20.500.12556/RUL-125638 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:29.03.2021
Število ogledov:809
Število prenosov:114
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Expansion circuit for development board MiniZed
Izvleček:
The goal of the project, which is described in this thesis, was to create an expansion board for the development board MiniZed. The expansion board provides the user with additional ways to interact with the program that is being run on the MiniZed. MiniZed is primarily intended as an educational tool, which introduces the user to programmable logic and its interface with other devices. Without additional peripherals or programs, MiniZed does not have a wide range of options for receiving input or outputting information. The expansion board adds buttons and switches for user input and light emitting diodes and a speaker for output. The expansion board is also equipped with a widely known connector for an external screen and enables the user to connect the board to most of today’s computer monitors. The board also features a commonly used audio connector so the user can connect earphones to the device and not disturb the surroundings with sounds played from the device. The thesis begins with the description of the MiniZed system. It quickly covers the board’s functions and the current and voltage limits of its components and connectors, which need to be taken into account when designing peripherals to avoid damaging it. The next chapter describes the process of planning and creation of the printed circuit board, which forms the expansion board. It includes the functions of the expansion board and the reasons for their selection, descriptions of each sub circuit, the reasoning behind the choices of electrical components, the process of creation of the board in the Altium designer program and the final assembly and electrical testing of the product. Afterwards, the thesis describes the VHDL code for the programmable logic of the MiniZed system. The programmable logic ensures that the expansion board and all of its components receive the proper signals for uninterrupted operation. The VHDL code is composed of several interconnected blocks, the inner working of each one is described. This chapter also covers the I2C and VGA standards, their implementation in code and how the expansion board submits relies on them. The next chapter covers the creation of code in the C language, which runs on the microprocessor of the MiniZed board. The program serves as a showcase of the capabilities of the expansion board and provides the user with insight into the functions that it offers. A detailed description of the program is provided, how it is used and which capabilities are presented in each subprogram. The last chapter describes some functions of the expansion board, which were planned, but left unimplemented for various reasons and provides suggestions how some of them could be implemented at a later time. The thesis also includes an addendum, which thoroughly describes how to acquire the code, load it onto the board and use it. It also includes tips, how and where the user can modify the code to alter the behavior of certain functions of the board. The final version of the expansion board coupled with the MiniZed is a cost effective tool for learning to write code for programmable logic for novice and intermediate users. Beause the expansion board is coupled with VHDL and C code it allows the user to build on the existing code and get feedback on their work faster.

Ključne besede:MiniZed, expansion board, development board, FPGA, programmable logic, VHDL, VGA controller, PWM, graphics memory, RGB diode, Zynq, I2C, presentation program, hardware register

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj